Абсорбция. Программа, специализация Управление и информатика в технических системах

• Название: Программа, специализация Управление и информатика в технических системах
• Дата: 11.06.2019
• Размер: 0.52 Mb.
• Имя файла: Абсорбция.docx
• Тип: Программа; #81272
• страница: 3 из 8

Математическая модель технологического процесса в абсорбере

Математическая модель ТП в абсорбере с учетом допущений, представленных в п. 1.2 запишем в виде:


С_цг

t

 v_г
(G_г

, p_г

, T_г )

С_цг

z

• 
  R_г
  

[С_цг

р

• 
  C
  

(С

^цг цДЭГ

)];
(2.1)


^СцДЭГ

t

^{ v}ДЭГ

^СцДЭГ

z

• 
  ^RДЭГ
  

[С_цг

р

• 
  C
  

(С

^цг цДЭГ

)].

В уравнении (2.1) приняты следующие обозначения:

^Cцг ^{, C}цДЭГ

• 
  концентрации ЦК в газе и ДЭГ;
  

C


цг

^{р (С}цДЭГ

) – равновесная концентрация ЦК в газе,
зависящая от концентрации ЦК в ДЭГ;

v_г, v_ДЭГ – скорости газа и ДЭГа соответственно, м/с, при этом скорость газа зависит от мольного расхода, давления и температурырисунок газа;

R_г, R_ДЭГ – физико-технологические коэффициенты зависящие от свойств фаз и геометрии абсорбера.

Линеаризация системы уравнений (2.1) осуществляется за счет применения закона Генри:

С_цг

t

 v_г
(G_г

, p_г

, T_г )

С_цг

z

• 
  R_г
  

(С_цг

• 
  E_р
  

^СцДЭГ <sup>);


С</sup>цДЭГ

t
^{ v}ДЭГ

^СцДЭГ

z

• 
  ^RДЭГ ^(Сцг
  

• 
  E_рС_цДЭГ ),
  

(2.2)


где

E_р – коэффициент фазового равновесияр,дэгом

пропорциональный

коэффициенту Генри для массовых концентраций.

Зависимости скорости газа от мольного расхода, давления и температуры газа, может быть представлена выражением:

v_г G_г , p_г , T_г , 
V_mG_г T₀

• 
  T_г p₀
  

,(2.3)



где V_m  22,4

0,785T₀ p_г D²

− объем моля идеального газа при нормальных условиях, м³/кмоль;

G_г − мольныйреги расход газа, кмоль/с;

T₀ = 273 − нормальная температура, К;

T_г − рабочая температура газа, ºС;

p₀ = 0,1− нормальное давление, МПа;

p_г − рабочее давление газа, МПа;

D − диаметр колонны, м.

Граничные и начальные условия. Так как все уравнения системы (2.1)

первого порядка,номинальный то зададим по одному граничному условию. Для

дифференциальных уравнений в частных производных (ДУЧП), определяющих изменения концентраций ЦК в газе и ДЭГе, принимаем следующие граничные условия:

C_цг (z, t)
C_цДЭГ (z, t)
z0

 C^вх (t) ;

цг

_{ C}вх


(t) .


z l_а

цДЭГ

Первое соотношение основано на присутствиибольшого ЦК в газе на входе в

аппарат. На входе в аппарат в ДЭГе ЦК практически отсутствует, поэтому

цДЭГ

можно принять C^вх

 0 .

Начальные условия определяются исходными профилями концентрацийскопированы ЦК по высоте аппарата:

C_цг (z, t) _t0

 C_цг (z);

C_цДЭГ (z, t) _t0

 C_цДЭГ (z).



Киозмеряемой